广东省广州市大敦中学2021年高三物理模拟试卷含解析

广东省广州市大敦中学2021年高三物理模拟试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，水平面上质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接，用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A缓慢上升至弹簧恢复原长．现改变力F使木块A由静止开始匀加速上升．研究从木块A开始匀加速运动到木块B刚离开地面这个过程，并且选定这个过程中木块A的起始位置为坐标原点，则下列图象中可以表示力F和木块A的位移x之间关系的是()

参考答案：A试题分析：设原来系统静止时弹簧的压缩长度为x0，当木块A的位移为x时，弹簧的压缩长度为（x0-x），弹簧的弹力大小为k（x0-x），根据牛顿第二定律得：F+k（x0-x）-mg=ma，得：F=kx-kx0+ma+mg，又有：kx0=mg，则得到：F=kx+ma，可见F与x是线性关系，当x=0时，kx+ma＞0．故选A.考点：牛顿第二定律2.美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星——“开普勒—22b”，其直径约为地球的2.4倍．至今其确切质量和表面成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以上信息，估算该行星的第一宇宙速度等于()A．3.3×103m/s

B．7.9×103m/sC．1.2×104m/s

D．1.9×104m/s参考答案：D3.（单选）科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然现象具有重要作用。下列说法不符合历史事实的是()A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向D．牛顿认为：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质参考答案：A4.如图所示，吊车以v1速度沿水平直线向右匀速行驶，同时以v2速度匀速收拢绳索提升物体时，下列表述正确是A．物体的实际运动速度为v1+v2B．物体的实际运动速度为C．物体相对地面做曲线运动D．绳索保持竖直状态参考答案：BD5.（单选）如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2L现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为A．mg

B．

C．0.5mg

D．0．25mg参考答案：C解析：由图可知，要想CD水平，则AC与水平方向的夹角为60°；

结点C受力平衡，则受力分析如图所示，结点C受到沿AC拉力在水平方向上的分力等于水平向右的拉力T，即：T=FACcos60°=FAC，结点C受到沿AC拉力在竖直方向上的分力等于物体的重力，即：mg=FACsin60°=FAC，∴T=mg；结点D受力平衡，当拉力F的方向与BD垂直时，力臂最长、最省力，如图所示，最小拉力F=F′=T′cos30°=Tcos30°=mg×=mg．故选C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一辆汽车在平直公路上以10m/s的速度行驶，由于前方有障碍物，司机发现后立即刹车，刹车加速度大小为2m/s2，则汽车经3s时的速度大小为

m/s；经10s时的位移大小是m．参考答案：4m/s；25m【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】汽车刹车后的运动可以看成是匀减速直线运动．已知初速度和加速度，求几秒后通过的位移可以运用匀变速直线运动的公式．要注意汽车刹车是一项实际运动．一段时间后汽车就停止运动，所以要判断汽车从刹车到停止所需的时间，根据这个时间来运用公式．【解答】解：汽车刹车后做匀减速直线运动，设刹车时间为t，则t===5s因为3s＜5s所以汽车经3s时的速度大小为：v=v0+at=（10﹣3×2）m/s=4m/s因为10s＞5s故汽车在5s末就停止运动，所以x==10×5﹣×2×25m=25m故答案为：4m/s；25m7.某放射性元素原子核X有N个核子，发生一次α衰变和一次β衰变后，变成Y核，衰变后Y核的核子数为__________，若该放射性元素经过时间T，还剩下没有衰变，则它的半衰期为____________参考答案：N-4

8.（单选）已知，它们距轴的关系是，三物体与转盘表面的动摩擦因数相同，当转盘的转速逐渐增加时(

)A.物体A先滑动

B.物体B先滑动C.物体C先滑动 D.B与C同时开始滑动参考答案：B9.如图所示，将粗细相同的两段均匀棒A和B粘合在一起，并在粘合处用绳悬挂起来，棒恰好处于水平位置并保持平衡．如果B的密度是A的密度的2倍，则A与B的长度之比为，A与B的重力之比为．参考答案：：1

,

1：

10.A.动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比vA:vB=2:1，则动量大小之比PA:PB=

;两者碰后粘在一起运动，其总动量与A原来动量大小之比P:PA=

。参考答案：1:2；1:1根据动量与动能的关系：【考点】动能和速度的关系：vA:vB=2:1，可知两者质量之比1:4，所以动量的关系为：1:2；两者碰撞遵循动量守恒，其总动量与A的动量等大反向，所以碰后的总动量与A原来的动量之比为1:1。

11.如图所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a，b两点，相距14.0m，b点在a点的右方，当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动。经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则这简谐波的波速可能等于________。A.4.67m/sB.6m/s

C.10m/sD.4m/s

E.6.36m/s参考答案：ACE由题，当简谐横波沿长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动，则ab间距离xab=（n+）λ，n=0，1，2，…，得到波长．

又据题意，经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则

时间t=1.00s=（k+）T，得到周期T=s，k=0，1，2…，则波速

当k=0，n=0时，v=4.67m/s；当k=1，n=1时，v=10m/s；当k=1，n=2时，v=6.36m/s；由于n、k是整数，v不可能等于6m/s和4m/s．故选ACE．点睛：此题是波的多解题，首先判断波的传播方向，其次，根据波形及传播方向，列出波沿不同方向传播时可能传播距离和周期的通式，再次，看质点间隐含的不同波长的关系，列出波长的通式，再分别将n=0，1，2…代入通式可求得所有可能的答案，要防止漏解或用特解代通解．12.（4分）研究物理问题时，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型。例如“质点”模型忽略了物体的体积、形状，只计其质量。请再写出两个你所学过的物理模型的名称：

和

模型。参考答案：答案：点电荷、理想气体等13.如下左图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC=α．AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力．现物块静止不动，则摩擦力的大小为

参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H。对C机械能守恒：

C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒：

动能不变：

解得：

开始时弹簧的压缩量为：

碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为：

则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：

联立以上各式代入数据得：

15.一列简谐横波在t=时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。求（i）波速及波的传播方向；（ii）质点Q的平衡位置的x坐标。参考答案：（1）波沿负方向传播；

（2）xQ=9cm本题考查波动图像、振动图像、波动传播及其相关的知识点。（ii）设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、。由图（a）知，处，因此

④由图（b）知，在时Q点处于平衡位置，经，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有⑤由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为

⑥四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如下图所示，半圆形玻璃砖的半径R=10cm，折射率为，直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点.激光a以入射角θ1=30°射入玻璃砖的圆心O，在屏幕MN上出现了两个光斑。求这两个光斑之间的距离L。参考答案：作出光路如图所示据折射定律知

①所以：

②由图知L1=Rtan30°，L1=Rtan60°

所以L=L1+L2=R（tan30°+tan60°）≈0.23（m）③评分标准：①②每式3分，③式6分，共12分。17.如图所示，某列波在t=0时刻的波形如图中实线，虚线为t=0.3s（该波的周期T>0.3s）时刻的波形图。已知t=0时刻质点P正在做加速运动，求质点P振动的周期和波的传播速度。参考答案：P点加速运动则波往左传播所以波速周期18.如图，一长木板A放在水平地面上．可视为质点的滑块B静止放在距A左端为L0的木板上；与B完全相同的C以水平初速度v0冲上A并能与B相碰，B、C碰后粘在一起不再分开并一起向右运动．已知：A、B、C的质量均为m；重力加速度为g；B、C与A的动摩擦因数μ1=，A与地面的动摩擦因数μ2=，v=gL0，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．求：（1）物块C冲上木板瞬间，物块A、B、C的加速度各为多少？（2）C与B发生碰撞前后的速度大小为多少？（3）为使B、C结合体不从A右端掉下来，A的长度至少要多长？参考答案：考点： 动量守恒定律；用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题；动能定理的应用．专题： 动能定理的应用专题．分析： （1）物块C冲上木板瞬间，对A、B、C分别受力分析，根据牛顿第二定律列式求解加速度；（2）对物体C运用动能定理列式求解碰撞前速度；对碰撞过程根据动量守恒定律列式求解碰撞后的速度；（3）先对BC整体、A分别受力分析，根据牛顿第二定律求解加速度，当速度相等时不掉来即可；再结合动能定理列式求解．解答： 解：（1）C冲上A后，C受到的摩擦力大小为：…①A受地面的最大静摩擦力大小为：…②由于fAm＞fC，所以A、B保持静止，即加速度aA=0，aB=0，由牛顿第二定律：fc=maC…③ac=

（2）C在A上做减速运动，设其碰前速度为vc，由动能定理得﹣…④滑块B、C碰撞过程满足动量守恒，设碰后速度为vBC，有mvC=2mvBC…⑤解得：vC=vBC=

（3）B、C结合体受到A的摩擦力，方向向左．根据牛顿第三定律，结合体给A向右的摩擦力=fBC（＞fAm）…⑥故A做初速度为零的匀加速直线运动，BC做匀减速直线运动．设刚达到的共同速度为vABC，由牛顿第二定律知：对BC：fBC=2maBC…⑦对A：…⑧由运动学方程：vABC=vBC﹣aBCt…⑨…⑩设A从运动到共速，对地的位移为SAB，